2023 年度研究成果報告書

トポロジカル超流動の実現可能生

研究課題

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研究課題/領域番号	17K14364
研究種目	若手研究(B)
配分区分	基金
研究分野	原子・分子・量子エレクトロニクス
研究機関	東京都立大学
研究代表者	吉見恵美子 (荒畑恵美子) 東京都立大学, 理学研究科, 准教授 (30706411)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2024-03-31
キーワード	超流動 / トポロジカル
研究成果の概要	本研究では、弱強度光格子BCS-BECクロスオーバー領域における弱強度光格子中のスピン軌道相互作用(SOC)をもつフェルミ原子気体超流動の実現可能生の検証、及び、その性質を解明を行った、発生する超流動がトポロジカル超流動であるか検証し、トポロジカル超流動と超伝導の関連性およびその普遍的な性質について解明した。具体的には、弱強度光格子を利用したS0Cを持つフェルミ原子気体の超流動超流動転移温度やs波超流動とｐ波超流動の混成比率の光強度依存性や相互作用依存性を明らかにした。また、光格子を等速運動させた場合における超流動の崩壊などの動的性質を詳細に調べ、超流動の安定性について明らかにした。
自由記述の分野	量子エレクトロニクス
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究では、超流動がトポロジカル超流動であるか検証し、トポロジカル超流動と超伝導における普遍的な物理現象の詳細な解明を目指した。本研究では実験できる状況を念頭に置いて結果を出しているため、実験との比較が容易に出来ることから、これまで不確かであったトポロジカル量子現象について新たな解釈を与えることが期待される。本研究で行った、超流動の崩壊といった動的性質は超流動の素励起や集団励起の性質をよく反映するが、その研究は少ない。光格子がある場合についてはスピン軌道相互作用のない超流動ですら理論的研究は不十分であり、本研究により、新奇な物理現象・性質の発見・解明につながることが期待される。